[發(fā)明專利]一種F摻雜的正極材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010566508.3 | 申請日： | 2020-06-19 |
| 公開（公告）號： | CN111933929B | 公開（公告）日： | 2022-04-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張繼泉;武斌;李淼;李釗華;申蘭耀;蔣寧;姜曉瑞;梁艷君;周恒輝;楊新河 | 申請（專利權(quán)）人： | 泰豐先行（泰安）科技有限公司;北京泰豐先行新能源科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/525 | 分類號： | H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;H01M4/58;H01M10/0525;C01G51/00;C01G53/00 |
| 代理公司： | 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11200 | 代理人： | 李文濤 |
| 地址： | 271000 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 摻雜 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種F摻雜的正極材料，其特征在于，該正極材料的結(jié)構(gòu)式為LizMAO2；M包括Co，還包括Ni和Mn中的至少一種；A包括F，還包括Mg、Ti、Al、Ca、Sn、Zn、La、Y、Zr中的至少一種，F(xiàn)元素為梯度分布、表面富集態(tài)的分布方式；該F摻雜的正極材料通過一種方法制備得到，該方法包括以下步驟：
(1)將含有過渡金屬M的氧化物前驅(qū)體與含有F的化合物混合均勻，過渡金屬M包括Co，還包括Ni和Mn中的至少一種；在300～1000℃下燒結(jié)6-20小時，燒結(jié)完成后進行破碎處理，得到表面沉積F的過渡金屬M前驅(qū)體，其中F的質(zhì)量占比為0.01％～1％；
(2)將表面沉積F的過渡金屬M前驅(qū)體、鋰源、摻雜元素的化合物按照Li/M＝1～1.2、摻雜元素質(zhì)量占比0.01％～1％進行混合，摻雜元素包括F；在700～1100℃下燒結(jié)5～20小時，燒結(jié)完成后將包覆層使用破碎設(shè)備進行破碎處理，得到正極材料一次品；
(3)將正極材料一次品與包覆元素的化合物按照包覆元素的質(zhì)量占比0.01％～1％進行混合均勻，包覆元素包括F；在500～1050℃下燒結(jié)8～20小時，燒結(jié)完成后進行破碎處理，得到F摻雜的正極材料，該材料的結(jié)構(gòu)式為LizMAO2，1＜z≤1.2，A包括摻雜元素和包覆元素。
2.如權(quán)利要求1所述的F摻雜的正極材料，其特征在于，M＝Ni1-x-yMnxCoy，0≤x≤1，0＜y≤1，1＜z≤1.2。
3.一種F摻雜的正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將含有過渡金屬M的氧化物前驅(qū)體與含有F的化合物混合均勻，過渡金屬M包括Co；在300～1000℃下燒結(jié)6-20小時，燒結(jié)完成后進行破碎處理，得到表面沉積F的過渡金屬M前驅(qū)體，其中F的質(zhì)量占比為0.01％～1％；
(2)將表面沉積F的過渡金屬M前驅(qū)體、鋰源、摻雜元素的化合物按照Li/M＝1～1.2、摻雜元素質(zhì)量占比0.01％～1％進行混合，摻雜元素包括F；在700～1100℃下燒結(jié)5～20小時，燒結(jié)完成后將包覆層使用破碎設(shè)備進行破碎處理，得到正極材料一次品；
(3)將正極材料一次品與包覆元素的化合物按照包覆元素的質(zhì)量占比0.01％～1％進行混合均勻，包覆元素包括F；在500～1050℃下燒結(jié)8～20小時，燒結(jié)完成后進行破碎處理，得到F摻雜的正極材料，該材料的結(jié)構(gòu)式為LizMAO2，1＜z≤1.2，A包括摻雜元素和包覆元素，F(xiàn)元素為梯度分布、表面富集態(tài)的分布方式。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，過渡金屬M還包括Ni和Mn中的至少一種。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，M＝Ni1-x-yMnxCoy，0≤x≤1，0＜y≤1。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(1)和(2)中的混合采用干法混合或濕法混合。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，鋰源包括碳酸鋰、氧化鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰中的至少一種。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，摻雜元素還包括Mg、Ti、Al、Ca、Sn、Zn、La、Y、Zr中的至少一種；包覆元素還包括Mg、Ti、Al、Ca、Sn、Zn、La、Y、Zr中的至少一種。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，摻雜元素的化合物包括金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬醇鹽、金屬酯鹽、金屬硝酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬醋酸鹽中的至少一種。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包覆元素的化合物包括金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬醇鹽、金屬酯鹽、金屬硝酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬醋酸鹽中的至少一種。
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